Aperfeiçoamento do algoritmo algébrico sequencial para a identificação de variações abruptas de impedância acústica via otimização


Autoria(s): Filipe Otsuka Taminato
Contribuinte(s)

Ivan Napoleão Bastos

Roberto Aizik Tenenbaum

Kennedy Morais Fernandes

Fernando Augusto de Noronha Castro Pinto

Data(s)

21/02/2014

Resumo

Neste trabalho são utilizados a técnica baseada na propagação de ondas acústicas e o método de otimização estocástica Luus-Jaakola (LJ) para solucionar o problema inverso relacionado à identificação de danos em barras. São apresentados o algoritmo algébrico sequencial (AAS) e o algoritmo algébrico sequencial aperfeiçoado (AASA) que modelam o problema direto de propagação de ondas acústicas em uma barra. O AASA consiste nas modificações introduzidas no AAS. O uso do AASA resolve com vantagens o problema de identificação de danos com variações abruptas de impedância. Neste trabalho são obtidos, usando-se o AAS-LJ e o AASA-LJ, os resultados de identificação de cinco cenários de danos. Três deles com perfil suave de impedância acústica generalizada e os outros dois abruptos. Além disso, com o objetivo de simular sinais reais de um experimento, foram introduzidos variados níveis de ruído. Os resultados alcançados mostram que o uso do AASA-LJ na resolução de problemas de identificação de danos em barras é bastante promissor, superando o AAS-LJ para perfis abruptos de impedância.

In this work the techniques based on the wave propagation approach and the Luus- Jaakola optimization method to solve the inverse problem of damage identification in bars are applied. The sequential algebraic algorithm (SAA) and the improved sequential algebraic algorithm (ISAA) that model the direct problem of acoustic wave propagation in bars are presented. The ISAA consists on modifications of the SAA. The use of the ISAA solves with advantages the problem of damage identification when the generalized acoustical impedance variations are abrupt. In this work the results of identification of five damage scenarios are obtained using the SAA and the ISAA. Three of them are smooth impedance profiles and the other two are rough ones. Moreover, to simulate signals obtained experimentally, different noise levels were introduced. It is shown that using the ISAA-LJ in solving problems of damage identification in bars is quite promising, furnishing better results than the SAA-LJ, specially when the impedance profiles are abrupt.

Formato

PDF

Identificador

http://www.bdtd.uerj.br/tde_busca/arquivo.php?codArquivo=6834

Idioma(s)

pt

Publicador

Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UERJ

Direitos

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Palavras-Chave #Ruína de estruturas Modelos matemáticos #Problemas inversos (Equações diferenciais) #Otimização matemática #Algoritmos #Acústica #Ondas - Tensão #Método de otimização de Luus-Jaakola #Structural damage identification #Acoustic wave propagation #Inverse problems #Luus-Jaakola optimization method #Improved sequential algebraic algorithm #ENGENHARIA MECANICA
Tipo

Eletronic Thesis or Dissertation

Tese ou Dissertação Eletrônica